(57)【要約】      （修正有）【課題】  発光点からの出力をモニターする導波路型光モジュール、前記導波路型光モジュールに用いる光導波路フィルム及びその製造方法を提供する。【解決手段】  発光素子２０と、発光素子２０の出力をモニターするモニター用受光素子３０と、光導波路フィルム１０とを備えた導波路型光モジュールであって、前記光導波路フィルム１０における導波路コアは上面から下面に向かってその一部に光路変換面を持つ切れ込み部１８を有し、前記発光素子２０は光導波路フィルム１０の端部と結合され、かつ、前記モニター用受光素子３０は光導波路フィルム１０の下部であって光路変換面により光路変換された導波光の一部が出射する位置に設けられている導波路型光モジュールである。【選択図】  図１
2006017885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、発光素子の出力をモニターするモニター用受光素子と、光導波路フィルムとを備えた導波路型光モジュールであって、前記光導波路フィルムにおける導波路コアは上面から下面に向かってその一部に光路変換面を持つ切れ込み部を有し、前記発光素子は光導波路フィルムの端部と結合され、かつ、前記モニター用受光素子は光導波路フィルムの下部であって光路変換面により光路変換された導波光の一部が出射する位置に設けられていることを特徴とする導波路型光モジュール。
【請求項２】
前記発光素子が平面型発光素子であり、かつ前記光導波路フィルムはその一端部に光路変換用ミラー面を有し、前記平面型発光素子から発する光は前記ミラー面を介して導波路に結合することを特徴とする請求項１に記載の導波路型光モジュール。
【請求項３】
前記光路変換用ミラー面が４５°ミラー面であり、４５°ミラー面は４５°ブレードを用いたダイシングソーの切削加工により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の導波路型光モジュール。
【請求項４】
前記切れ込み部が空気に接していることを特徴とする請求項１に記載の導波路型光モジュール。
【請求項５】
前記切れ込み部が紫外線硬化性樹脂の硬化物で充填されていることを特徴とする請求項１に記載の導波路型光モジュール。
【請求項６】
前記光路変換面が概ね４５°の傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の導波路型光モジュール。
【請求項７】
前記概ね４５°の傾斜面が光導波路フィルムに対し概ね４５°の傾きを持たせた垂直切断用ブレードを備えたダイシングソーの切削加工により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の導波路型光モジュール。
【請求項８】
請求項１に記載の導波路型光モジュールに用いる光導波路フィルムであって、下部クラッドフィルム、導波路コア及び上部クラッドフィルムを有し、導波路コアは上面から下面に向かってその一部に、光路変換面を持つ切れ込み部を有することを特徴とする光導波路フィルム。
【請求項９】
請求項８に記載の光導波路フィルムの製造方法であって、
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程、
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程、
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程、
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程、
６）上部クラッドフィルムの表面から、導波路コアの一部に光路変換面を持つ切れ込み部を形成する工程、を有する光導波路フィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の光導波路フィルムの製造方法であって、
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、光路変換面を持つ切れ込み部を有する導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程、
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程、
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程、
を有する、光導波路フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路フィルムとVCSEL等の発光素子とを組み合わせた安価な導波路フィルム型光モジュール、それに用いる光導波路フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子光導波路の製造方法としては、（１）フイルムにモノマーを含浸させてコア部を選択的に露光して屈折率を変化させフイルムを張り合わせる方法（選択重合法）、（２）コア層及びクラッド層を塗布後、反応性イオンエチングを用いてクラッド部を形成する方法（RIE法）、（３）高分子材料中に感光性の材料を添加した紫外線硬化樹脂を用いて、露光・現像するフォトリソグラフィー法を用いる方法（直接露光法）、（４）射出成形を利用する方法、（５）コア層及びクラッド層を塗布後、コア部を露光してコア部の屈折率を変化させる方法（フォトブリーチング法）等が提案されている。
しかし、（１）の選択重合法はフイルムの張り合わせに問題があり、（２）や（３）の方法は、フォトリソグラフィー法を使うためコスト高になり、（４）の方法は、得られるコア径の精度に課題がある。また、（５）の方法はコア層とクラッド層との十分な屈折率差がとれないという問題がある。
現在、性能的に優れた実用的な方法は、（２）や（３）の方法だけであるが前記のごときコストの問題がある。そして（１）ないし（５）のいずれの方法も、大面積でフレキシブルなプラスチック基材に高分子光導波路を形成するのに適用しうるものではない。
【０００３】
これに対し、本発明者等は、前記のごとき従来の高分子光導波路の製造方法とは全く異なる方法として、鋳型を用いることによる高分子光導波路の製造方法を発明し出願した（以下の特許文献１から３までを参照）。この方法は、極めて簡便に低コストで高分子光導波路を量産することが可能で、また、簡便な方法であるにもかかわらず、導波損失が小さい高分子光導波路を作製することが可能で、鋳型作製が可能であればどのようなパターン形状を有するものでも簡易に作製可能である。更に、従来作製が困難であったフレキシブル基材の上に光導波路を作製することが可能となった。
ところで、最近、ＩＣ技術やＬＳＩ技術において、動作速度や集積度向上のために、高密度に電気配線を行なう代わりに、機器装置間、機器装置内のボード間、チップ内において光配線を行なうことが注目されている。
光配線のための素子として、例えば、以下の特許文献４には、コアとコアを包囲するクラッドを有する高分子光導波路の、コア・クラッド積層方向に発光素子及び受光素子を備え、さらに発光素子からの光をコアに入射させるための入射側ミラーとコアからの光を受光素子に出射させるための出射側ミラーを有する光学素子であって、発光素子から入射側ミラー及び出射側ミラーから受光素子に至る光路に相当する箇所において、クラッド層を凹状に形成し、発光素子からの光及び出射側ミラーからの光を収束させた光学素子が記載されている。また、以下の特許文献５には、コアとコアを包囲するクラッドを有する高分子光導波路のコア端面に発光素子からの光を入射させる光学素子において、コアの光入射端面を発光素子に向かって凸面となるように形成し、発光素子からの光を収束させて導波損失を抑えた光学素子が記載されている。
さらに、以下の特許文献６には、電子素子と光素子とを集積化した光電融合回路基板の上に高分子光導波路回路が直接組み立てられた光電子集積回路が記載されている。
【０００４】
前記光配線において前記のごとき素子を実装して、装置内に組み込むことができれば、光配線の組み立てを考える際の自由度を大きくすることが可能になり、その結果としてコンパクトで小さな受発光素子を作ることが出来る。
しかしながら、これまでに提案されている方法は９０°折り返しミラーを形成するためにミラー部を埋め込む必要があったり、光導波路と受発光素子を張り合わせる場合にも位置合わせを高精度に行う必要があり、実装に要するコストが大きな問題となっていた。
【０００５】
ところでVCSEL等の発光素子の光を、光ファイバーに接続するためのコネクターに導く目的の光モジュールでは、マイクロレンズ及び45度ミラーを通して光を結合させる形式のものが一般的である。しかしこの構成では発光素子側に１つもしくは２つ、また光ファイバー側にも１つはマイクロレンズが必要となり、それらを形成するコスト及び光軸あわせのコストがかさむ。また空間伝搬する光を45度ミラーで反射させるため、効率を高めるためにアルミなどを蒸着する必要がある。これもコスト高を招く。
そこで光導波路フィルムを用いた光モジュールが低コスト化のために注目されている。その理由は、光導波路フィルムの端面を４５°ミラー面に加工して、VCSEL等の平面型発光素子に直接接着することにより、マイクロレンズが不要の結合が可能になるからである。ここで光導波路フィルムを作製する方法としては、下記特許文献１ないし３に記載の製造方法が低コスト化のために有力である。
【０００６】
ところがVCSELなどのレーザー素子は、たとえば外部温度によりその光出力が変動する。安定した光出力を得るには光出力自体をモニターしてフィードバックをかける必要があるため、たとえば導波路型光モジュールの場合は、分岐導波路を設定して光出力の一部をモニター用に取り出すなどの工夫がなされている。しかし１×４のVCSELアレイのようにマルチ発光点を用いる場合、モニター用フォトディテクター（PD）の配置場所及びそこまで分岐した導波路をつなげるのが難しい。たとえば光導波路フィルムの側面にモニター用PDを配置すれば、外側の２つの発光点に結合している導波路から分岐させれば、簡単にPDまで出力光の一部をモニター用に導くことができる。しかし内側の2つの発光点に結合している導波路からは、分岐して外側に光を取り出すまでに、外側の導波路と交差しなければならない。交差部分を直交させればクロストークはほとんど生じないものの、外側の導波路はこの部分で若干の導波損失が発生して内側と外側で出力特性が異なるという問題があった。この場合コストダウンのためにモニター用PDを１×４にまとめて外側に配置すると、さらにモニター用導波路の交差が増えて損失が増える可能性があり、さらにアレイ導波路の出力特性が異なる問題が生じる。
【特許文献１】特開２００４−２９５０７号公報
【特許文献２】特開２００４−８６１４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９９２７号公報
【特許文献４】特開２０００−３９５３０号公報
【特許文献５】特開２０００−３９５３１号公報
【特許文献６】特開２０００−２３５１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記のごとき問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便な構成により発光点からの出力をモニターすることができる導波路型光モジュールを提供することにあり、特に、マルチ発光点をもつ発光素子と光導波路フィルムを用いた導波路型光モジュールにおいて、導波路毎にそれぞれモニター用受光素子を付けた場合でも出力特性が均一となる導波路型光モジュールを提供すること、更に前記導波路型光モジュールに用いる光導波路フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、以下の導波路型光モジュール、光導波路フィルム及びその製造方法を提供することにより解決される。
（１）発光素子と、発光素子の出力をモニターするモニター用受光素子と、光導波路フィルムとを備えた導波路型光モジュールであって、前記光導波路フィルムにおける導波路コアは上面から下面に向かってその一部に光路変換面を持つ切れ込み部を有し、前記発光素子は光導波路フィルムの端部と結合され、かつ、前記モニター用受光素子は光導波路フィルムの下部であって光路変換面により光路変換された導波光の一部が出射する位置に設けられていることを特徴とする導波路型光モジュール。
【０００９】
（２）前記発光素子が平面型発光素子であり、かつ前記光導波路フィルムはその一端部に光路変換用ミラー面を有し、前記平面型発光素子から発する光は前記ミラー面を介して導波路に結合することを特徴とする前記（１）に記載の導波路型光モジュール。
（３）前記光路変換用ミラー面が４５°ミラー面であり、４５°ミラー面は４５°ブレードを用いたダイシングソーの切削加工により形成されていることを特徴とする前記（２）に記載の導波路型光モジュール。
【００１０】
（４）前記切れ込み部が空気に接していることを特徴とする前記（１）に記載の導波路型光モジュール。
（５）前記切れ込み部が紫外線硬化性樹脂の硬化物で充填されていることを特徴とする前記（１）に記載の導波路型光モジュール。
（６）前記光路変換面が概ね４５°の傾斜面であることを特徴とする前記（１）に記載の導波路型光モジュール。
（７）前記概ね４５°の傾斜面が光導波路フィルムに対し概ね４５°の傾きを持たせた垂直切断用ブレードを備えたダイシングソーの切削加工により形成されていることを特徴とする前記（６）に記載の導波路型光モジュール。
【００１１】
（８）前記（１）に記載の導波路型光モジュールに用いる光導波路フィルムであって、下部クラッドフィルム、導波路コア及び上部クラッドフィルムを有し、導波路コアは上面から下面に向かってその一部に、光路変換面を持つ切れ込み部を有することを特徴とする光導波路フィルム。
【００１２】
（９）前記（８）に記載の光導波路フィルムの製造方法であって、
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程、
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程、
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程、
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程、
６）上部クラッドフィルムの表面から、導波路コアの一部に光路変換面を持つ切れ込み部を形成する工程、を有する光導波路フィルムの製造方法。
【００１３】
（１０）前記（８）に記載の光導波路フィルムの製造方法であって、
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、光路変換面を持つ切れ込み部を有する導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程、
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程、
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程、
を有する、光導波路フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の導波路型光モジュールは、導波路コアに特定の切れ込み部を形成した光導波路フィルムを、発光素子と発光素子の出力をモニターするモニター用受光素子に配置するだけで、発光素子の出力をモニター可能であり、従来技術のごとくマイクロレンズの位置合わせなどの工程が不要である。また、本発明の導波路型光モジュールにおいては発光素子は光導波路フィルムの端部に結合させるだけでよく、特別に作製したミラー、レンズ等を用いる必要がない。したがって、本発明の導波路型光モジュールは、実装が容易であるとともにシンプルな構造を有しており、極めて安価に作製可能である。また、実装されたモジュールは非常にコンパクトである。
また、本発明の導波路型光モジュールに用いる光導波路フィルム自体も簡便な方法で作製でき、切れ込み部形成のための工程増加も最小限にとどめられるので、光導波路フィルムも安価に作製可能である。
更に、光導波路フィルムの導波路コアが複数ある場合、各導波路コアからのモニター光の取り出しがコアごとに独立していて他のコアに影響を与えず、各コアからのモニター光は発光点の出力を正確に反映するため、モニターによるフィードバックが正確に行われ、その結果、各コア末端から均一な出力が行われることになる。また、従来技術のように、コアを分岐させることにより生ずる交差に起因した導波損失の発生の可能性もないので、この点からも各コアからの出力が均一となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［導波路型光モジュール］
本発明の導波路型光モジュールは、発光素子と、発光素子の出力をモニターするモニター用受光素子（以下、単に「モニター用受光素子」又は「受光素子」という。）と、光導波路フィルムとを備え、光導波路フィルムにおける導波路コアは上面から下面に向かってその一部に光路変換面を持つ切れ込み部を有し、発光素子は光導波路フィルムの端部と結合され、かつ、前記モニター用受光素子は光導波路フィルムの下部であって光路変換面により光路変換された導波光の一部が出射する位置に設けられていることを特徴とする。
前記導波路コアの上面及び下面とは、発光素子、モニター用受光素子及び光導波路フィルムを実装した導波路型光モジュールにおいて、導波路コアのモニター用受光素子に近い面が下面であり、離れた面が上面である（図１を参照）。
【００１６】
光導波路フィルムの端部と発光素子との結合は、発光素子の種類により適宜選択される。例えば、発光素子が平面型発光素子の場合には、光導波路フィルムの一端部に光路変換ミラー面（例えば４５°ミラー面）を形成し前記ミラー面を設けた端部と発光素子とを結合する。また、発光素子が端面発光型の場合には、光導波路フィルムの端面を端面発光素子と直接結合が可能なように例えば垂直端面を形成し端面同士を結合する。
以下の光導波路フィルムにおいては、その一端部に光路変換ミラー面を設けたものについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１（Ａ）ないし（Ｄ）を用いて本発明の導波路型光モジュールの例を説明する。
まず、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に、切れ込み部が空気に接触している態様を示す。図１（Ａ）中、１０は光導波路フィルムを、１０ａは光路変換ミラー面を、１２は下部クラッドフィルムを、１４は導波路コアを、１６は上部クラッドフィルムを、１８は光路変換面を持つ切れ込み部を、１９は光路変換面をそれぞれ示す。また、２０は発光素子を、２２は発光点を、２４は電極をそれぞれ示す。３０はモニター用受光素子である。光路変換ミラー面が形成された光導波路フィルムの端部は発光素子と図示しない接着剤等で結合され、また、モニター用発光素子は下部クラッドフィルムと同様に結合される。また、点線は発光点からの光路を示す。
前記光路変換ミラー面１０ａ及び光路変換面１９において、９０°光路変換を行うためには、光路変換ミラー面を４５°ミラー面に、光路変換面を４５°傾斜面とすればよく、前記の態様ではこのような構成となっている。
【００１８】
発光点からの光は４５°ミラー面により光路変換された後コア中を導波し、大部分がコアのもう１つの端部から出射するが、その一部は切れ込み部における光路変換面により光路を変換され、モニター用受光素子に受光される。この態様の導波路型光モジュールにおいては、切れ込み部は上部クラッドフィルムの表面からコア内部に向かって形成されており、切れ込み部は空気に接していてコアとの屈折率差が大きいため、ほぼ反射されモニター光となる。
【００１９】
この態様の光導波路フィルムにおいては、コア寸法に対する切れこみ部深さの割合によって損失が決まる。たとえば５０μｍ径のコアに対して上部クラッドフィルムの表面から切れ込み部が入ってコア上部５μｍの深さまで達している場合、この切れ込み構造による損失は約１割に抑えられる。
またこの切れ込み部は、例えば極めて薄い垂直切断用ブレードを備えたダイシングソーを用いてもよいし、レーザー光を用いてもよい。
【００２０】
前記のごとき損失を減らした態様の導波路型光モジュールの例を以下の図１（Ｂ）に示す。図１（Ａ）と同一の符号で示されるものは、同一のものを意味する。
図１（Ｂ）で示される導波路型光モジュールに設けた切れ込み部は、図１（Ａ）と同様に上部クラッドフィルムの表面から形成されているが、図１（Ａ）で示すものに比べ切れ込みにより生ずる切れ込み開口部の面積が小さいため、切れ込み部に到達してモニター光として全反射せずにわずかにリークする光を再び導波路に取り込みやすいという特徴を有する。
【００２１】
更に、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に、切れ込み部を導波路コアにのみ形成した態様を示す。図１（Ａ）と同一の符号で示されるものは、同一のものを意味する。
図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）で示される導波路型光モジュールは、光導波路フィルムの作製時、コアに切れ込み部が形成されるような鋳型を用いて作製されるので（後述の光導波路フィルムを作製するための第２の方法を参照）、その作製過程において切れ込み部に接着剤又は上部クラッドフィルム形成用の硬化性樹脂が充填され、切れこみ部が空気中に露出している場合（図１（Ａ）、（Ｂ））に比べてコアとの屈折率差が小さくなり、反射率が減少する。しかし、コアと上部クラッドフィルム又は接着剤との屈折率差を適当なものに設定することにより、モニター用の反射光を得ることができる。例えば、コアの屈折率が１．５９で接着剤又は上部クラッドフィルムの屈折率が１．５１の場合を想定すると、この４５°面に入射した光のｓ成分（電場の強さが入射面に垂直な成分）の反射が０．３％存在し、これによってモニター用受光素子を動作させることが可能である。
【００２２】
この態様において、より深くコア内に切れ込みを形成して切れ込み部の光路変換面の面積を大きくするためには、図１（Ｂ）で示す切れ込み部を形成するような極めて薄い垂直切断用ブレードを備えたダイシングソーで切れ込みを形成することが有効である。この場合、コア内への切れ込みの深さに関係なく一定の切れ込み開口部を形成することが可能なため、深く切れ込みを入れても開口部面積が増大することがなく、切り込み部を透過した光を放射させずにそのままもとの導波路に取り込むことが容易である。図１（Ｄ）はこのような切れ込み部を形成した例を示す。
【００２３】
切れ込み部の大きさ（深さ）は、その光路変換面によって光路変換される光の量がモニター用受光素子においてモニターするのに必要かつ十分な量となるように形成することが好ましい。
切れ込み部の光路変換面により光路変換される光の量は、光路変換面の大きさだけでなく、切れ込み部が空気に接しているかあるいは硬化性樹脂により充填されているか等により異なる。また、モニター用受光素子の有する特性によって、モニターするために必要な光量も変化する。
したがって、コアにおける切れ込み部の大きさは、これらの要因を考慮して適宜決められる。
【００２４】
また、前記切れ込み部を設ける位置は、適切なモード分散状態を得るために、水平方向にみて若干発光素子の発光点から離れた位置、すなわち光導波路フィルムの光路変換ミラー面にかからないような位置にすることが望ましい。具体的には水平方向で光路変換ミラー面から１ｍｍ以上の間隔があることが望ましい。またモニター用受光素子を配置する都合からも発光点から１ｍｍ以上の間隔があることが望ましい。
【００２５】
切れ込み部の形成方法に制限はなく、切れ込み部の形成箇所、大きさ、形状等により適宜選択可能である。
前記の図１（Ａ）における切れ込み部の場合には、例えば、４５度先端をもつブレードを備えたダイシングソーを一回通す方法が、図１（Ｂ）の態様の場合には、前記のごときダイシングソーを一回通す方法や、エキシマレーザー照射を一回行う方法が採用可能であり、両者とも非常に簡便な方法である。また、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）の態様の場合は、後述のように光導波路フィルム作製の原盤作製過程で原盤凸部に切れ込み部を形成する方法が採用され、切れ込み部の形成方法は図１（Ａ）及び図１（Ｂ）における場合と同様な方法が用いられる。
ダイシングソーとして、例えば（株）ディスコ製DAD321などが用いられる。ダイシングソーを用いることにより、例えば実質的なブレード位置誤差を３μｍ程度に抑えることが可能である。したがって、５０×５０μｍ径の導波路コアに対して、コア上面から１０μｍ程度の深さまで切れ込みを入れるような制御が可能になる。また導波路アレイを構成する複数のコアに対して均等に切れ込みが入るため、アレイ間のばらつきが発生しない。また、このような方法で作製した場合、切れ込み部にクラッド材が流れ込んでいても、透過光が放射モードになる比率が少なくなるため損失が減少する利点がある。
【００２６】
次に、本発明の導波路型光モジュールの更に他の態様について図２により説明する。図２は、光導波路フィルムの導波光出射端部を他の素子（例えば光ファイバー）に接続するためのコネクタ、例えば市販のＭＴコネクタと互換性のあるコネクタを結合した導波路型光モジュールの一例を示す。図２（Ａ）はその平面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図を、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＹ−Ｙ断面図をそれぞれ示す。図２（Ａ）ないし図２（Ｃ）において、１０は光導波路フィルムを、１０ａは４５°ミラー面を、１４は導波路コアを、２０は発光素子を、３０は受光素子を、４０はセラミックパッケージを、４２は電極を、４４は電極ピンをそれぞれ示す。６０はコネクタであり、６２及び６４は他の素子（例えば光ファイバー）に設けたコネクタ（図示せず）と位置合わせするためにコネクタ６０に設けた孔である。図示しないが、発光素子２０の電極２４（図３参照）はセラミックパッケージにおける電極４２と結線される。
【００２７】
また、図３は、図２（Ａ）中のＡ部分を拡大した詳細図であり、図３（Ａ）はその平面図を、図３（Ａ）はそのＸ−Ｘ断面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）中、１４は導波路コアを、１８は光導波路フィルムに設けた切り込み部を、２２は発光素子の発光点を、２４は発光素子の電極をそれぞれ示す。
【００２８】
この導波路型光モジュールにおいては、発光素子、光導波路フィルム及び受光素子はセラミックパッケージの上に置かれる。発光素子及び受光素子はセラミックパッケージ上に接着剤等で接合され、発光素子と光導波路フィルムの端部（４５°ミラー面形成端部）も接着剤等で接合される。この際、光導波路フィルムと受光素子は、受光素子の発光点からの光が光導波路フィルムの光路変換ミラー面に入力するように位置合わせされ、また、受光素子は、光導波路フィルムに設けられた切れ込み部の光路変換面からの反射光が入力する位置に配置される。
【００２９】
（発光素子及びモニター用受光素子）
発光素子としては、光導波路フィルムの端部と接着結合させる点から、平面型発光素子が好ましく用いられる。平面型発光素子としては、VCSEL、LED等が挙げられる。また、モニター用受光素子としては、光導波路フィルムの下部クラッドフィルムと接着結合させる点から平面型受光素子が好ましく用いられる。モニター用に用いる平面型受光素子としては、Pinフォトダイオード、アバランシェフォトダイオードが挙げられる。
【００３０】
（光導波路フィルム）
本発明において用いる光導波路フィルムは、図１に示すように下部クラッドフィルム、導波路コア、上部クラッドフィルム及び切れ込み部を有しており、「下部クラッドフィルム」は、導波路型光モジュールのモニター用受光素子に近い側のクラッドをさす。
光導波路フィルムは、例えば、以下の工程により作製することが好ましい。なお、説明を簡単にするために、第１の方法の説明では、下記の３）の工程においてその上にコアを形成するクラッドフィルムを「下部クラッドフィルム」とし、５）の工程においてコア形成面に積層するクラッドを「上部クラッドフィルム」としたが、３）の工程におけるクラッドフィルムが本件発明の光導波路フィルムにおける「上部クラッドフィルム」となり、５）の工程におけるクラッドが「下部クラッドフィルム」となってもよいことはもちろんである。（第２の方法においては、３）の工程に用いるクラッドフィルムが「下部クラッドフィルム」である。）
【００３１】
＜第１の方法＞
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）で示される態様の光導波路フィルムを作製するには、以下の方法が好ましく用いられる。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、光導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを積層する工程
６）上部クラッドフィルムの表面から、導波路コアの一部に光路変換面を持つ切れ込み部を形成する工程
【００３２】
以上の、光導波路フィルムの製造工程の１）〜５）までの工程を図４により説明する。なお、説明を簡明にするため、導波路コアを１本設けたものについて説明する。図４（Ａ）は原盤１００を示し、１２０は導波路コアに対応する凸部である。この原盤１００の凸部形成面に鋳型形成用硬化性樹脂を塗布又は注型した後硬化させる（図４（Ｂ）参照）。図４（Ｂ）中、２００ａは硬化樹脂層である。その後硬化樹脂層２００ａを剥離すると、凹部が形成された硬化樹脂層２００ａが得られる（図示せず）。凹部２２０が形成された硬化樹脂層２００ａに、凹部２２０に連通する貫通孔２６０及び２８０を凹部両端に打ち抜き等により形成して鋳型２００（図４（Ｃ）参照）を得る。
次に、図４（Ｄ）が示すように、鋳型に下部クラッドフィルム３００を密着させる。その後鋳型に形成されている貫通孔２６０にコア形成用硬化性樹脂を入れ、他端の貫通孔２８０から減圧吸引して鋳型凹部２２０にコア形成用硬化性樹脂を充填する。その後該樹脂を硬化させ鋳型を剥離すると、図４（Ｅ）に示されるように、下部クラッドフィルム３００の上に光導波路コア３２０が形成される。
この後、上部クラッドフィルム４００を形成し（図４（Ｆ）参照）、最後に貫通孔２６０及び２８０内で硬化した樹脂部分をダイサー等で切り落として光導波路フィルム１０とする（図４（Ｇ）参照）。
【００３３】
次に、各工程について説明する。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、光導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
鋳型の作製は、光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤を用いて行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。以下では、原盤を用いる方法について説明する。
＜原盤の作製＞
光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤の作製には、従来の方法、例えばフォトリソグラフィー法を特に制限なく用いることができる。また、本出願人が先に出願した電着法又は光電着法により高分子光導波路を作製する方法（特願２００２−１０２４０号）も、原盤を作製するのに適用できる。原盤に形成される光導波路に対応する凸部の大きさは高分子光導波路の用途等に応じて適宜決められる。例えばシングルモード用の光導波路の場合には、１０μｍ角程度のコアを、マルチモード用の光導波路の場合には、５０〜１００μｍ角程度のコアが一般的に用いられるが、用途によっては数百μｍ程度とさらに大きなコア部を持つ光導波路も利用される。
【００３４】
＜鋳型の作製＞
鋳型の作製の一例として、前記のようにして作製した原盤の凸部形成面に、鋳型形成用硬化性樹脂を塗布したり注型するなどの方法により鋳型形成用硬化性樹脂の層を形成した後、必要に応じ乾燥処理をし、硬化処理を行い、その後硬化樹脂層を原盤から剥離して前記凸部に対応する凹部が形成された型をとり、その型に凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔を形成する方法が挙げられる。前記連通孔は、例えば前記型を所定形状に打ち抜くことにより形成できる。打ち抜いた貫通孔の場合であっても、鋳型とクラッド用フィルム基材との密着性がよく、鋳型凹部以外に下部クラッドフィルムとの間に空隙が形成されないため、凹部以外にコア形成用硬化性樹脂が浸透する虞はない。
前記型（樹脂硬化層）の厚さは、鋳型としての取り扱い性を考慮して適宜決められるが、一般的に０．１〜５０ｍｍ程度が適切である。
また、前記原盤にはあらかじめ離型剤塗布などの離型処理を行なって鋳型との剥離を促進することが望ましい。
【００３５】
コア形成用硬化性樹脂進入側に設ける貫通孔は液（コア形成用硬化性樹脂）だめの機能を有する。また、コア形成用硬化性樹脂排出側に設ける貫通孔は、該樹脂を鋳型凹部に充填する際、鋳型凹部を減圧するための減圧吸引用に用いられる。進入側の貫通孔の形状や大きさは、貫通孔が凹部の進入端に連通しかつ液だめの機能を有していれば特に制限はない。また、排出側の貫通孔は、凹部の排出端に連通しかつ減圧吸引用に用いることができれば、その形状や大きさに特に制限はない。
【００３６】
鋳型凹部のコア形成用硬化性樹脂進入側に設けた貫通孔は液だめの機能をもっているため、その断面積が、鋳型を下部クラッドフィルムに密着させた場合、該基材に接する側が大きく、基材から離れるに従って小さくなるようにすると、コア形成用硬化性樹脂を凹部に充填、硬化後、鋳型と基材との剥離がしやすくなる。コア形成用硬化性樹脂排出側の貫通孔には、液だめの機能を持たせる必要はないので、特にこのような断面構造を採用することを要しない。
【００３７】
また、鋳型作製の他の例として、原盤に光導波路コアに対応する凸部だけでなく貫通孔形成のための凸部（この凸部の高さは鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層の厚さより高くする）を設け、この原盤に鋳型形成用硬化性樹脂を貫通孔形成のための凸部が樹脂層を突き抜けるように塗布等し、次いで樹脂層を硬化させ、その後硬化樹脂層を原盤から剥離する方法を挙げることができる。
【００３８】
鋳型作製に用いる鋳型形成用硬化性樹脂しては、その硬化物が原盤から容易に剥離できること、鋳型（繰り返し用いる）として一定以上の機械的強度・寸法安定性を有すること、凹部形状を維持する硬さ（硬度）を有すること、下部クラッドフィルムとの密着性が良好なことが好ましい。鋳型形成用硬化性樹脂には、必要に応じて各種添加剤を加えることができる。
鋳型形成用硬化性樹脂は、原盤の表面に塗布や注型等することが可能で、また、原盤に形成された個々の光導波路コアに対応する凸部を正確に写し取らなければならないので、ある限度以下の粘度、たとえば、５００〜７０００ｍPa・ｓ程度を有することが好ましい。（なお、本発明において用いる「鋳型形成用硬化性樹脂」の中には、硬化後、弾性を有するゴム状体となるものも含まれる。）また、粘度調節のために溶剤を、溶剤の悪影響が出ない程度に加えることができる。
【００３９】
前記鋳型形成用硬化性樹脂としては、前記のごとき剥離性、機械強度・寸法安定性、硬度、クラッド用基材との密着性の点から、硬化後、シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）又はシリコーン樹脂となる硬化性オルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。前記硬化性オルガノポリシロキサンは、分子中にメチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが好ましい。また、前記硬化性オルガノポリシロキサンは、一液型のものでもまた硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものでもよく、また、熱硬化型のものでもまた室温硬化型（例えば空気中の水分で硬化するもの）のものでもよく、更に他の硬化（紫外線硬化等）を利用するものであってもよい。
【００４０】
硬化性オルガノポリシロキサンとしては、硬化後シリコーンゴムとなるものが好ましく、これには通常液状シリコーンゴム（「液状」の中にはペースト状のように粘度の高いものも含まれる）と称されているものが用いられ、硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものが好ましく、中でも付加型の液状シリコーンゴムは、表面と内部が均一にかつ短時間に硬化し、またその際副生成物が無く又は少なく、かつ離型性に優れ収縮率も小さいので好ましい。
【００４１】
前記液状シリコーンゴムの中でも特に液状ジメチルシロキサンゴムが密着性、剥離性、強度及び硬度の点から好ましい。また、液状ジメチルシロキサンゴムの硬化物は、一般に屈折率が１．４３程度と低いために、これから作った鋳型は、クラッド用基材から剥離させずに、そのまま上部クラッドフィルムとして好ましく利用することができる。この場合には、鋳型と、充填したコア形成用樹脂及びクラッド用基材とが剥がれないような工夫が必要になる。
【００４２】
液状シリコーンゴムの粘度は、光導波路コアに対応する凸部を正確に写し取り、かつ気泡の混入を少なくして脱泡し易くする観点と、数ミリの厚さの鋳型形成の点から、５００〜７０００ｍPa・ｓ程度のものが好ましく、さらには、２０００〜５０００ｍPa・ｓ程度のものがより好ましい。
【００４３】
鋳型の表面エネルギーは、１０ｄｙｎ／ｃｍ〜３０ｄｙｎ／ｃｍ、好ましくは１５ｄｙｎ／ｃｍ〜２４ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあることが、基材フィルムとの密着性の点からみて好ましい。
鋳型のシェア（Ｓｈａｒｅ）ゴム硬度は、１５〜８０、好ましくは２０〜６０であることが、型取り性能や凹部形状の維持、剥離性の点からみて好ましい。
鋳型の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ））は、０．２μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下にすることが、型取り性能の点からみて好ましい。
また、鋳型は、紫外領域及び／又は可視領域において光透過性であることが好ましい。鋳型が可視領域において光透過性であることが好ましいのは、以下の２）の工程において鋳型を下部クラッドフィルムに密着させる際、位置決めが容易に行え、また、以下の３）の工程においてコア形成用硬化性樹脂が鋳型凹部に充填される様子が観察でき、充填完了等が容易に確認しうるからである。また、鋳型が紫外領域において光透過性であることが好ましいのは、コア形成用硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いる場合に、鋳型を透して紫外線硬化を行うためであり、鋳型の、紫外領域（２５０ｎｍ〜４００ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００４４】
前記硬化性オルガノポリシロキサン、中でも硬化後シリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムは、下部クラッドフィルムとの密着性と剥離性という相反した特性に優れ、ナノ構造を写し取る能力を持ち、シリコーンゴムと下部クラッドフィルムとを密着させると液体の進入させ防ぐことができる。このようなシリコーンゴムを用いた鋳型は高精度に原盤を写し取り、下部クラッドフィルムに良く密着するため、鋳型と下部クラッドフィルムの間の凹部のみに効率よくコア形成用樹脂を充填することが可能となり、さらに下部クラッドフィルムと鋳型の剥離も容易である。したがって、この鋳型からは高精度に形状を維持した高分子光導波路を、極めて簡便に作製することができる。
【００４５】
２）鋳型に、鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程
本発明の高分子光導波路から作製される光学素子は、種々の階層における光配線に用いられるので、前記下部クラッドフィルムの材料は光学素子の用途に応じ、屈折率、光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、鋳型との密着性、フレキシビリティー等を考慮して選択される。また、下部クラッドフィルムからモニター光を取り出すため、下部クラッドフィルムは光透過性を有することが必要である。
前記フィルムとしては脂環式アクリル樹脂フイルム、脂環式オレフィン樹脂フイルム、三酢酸セルロースフイルム、含フッ素樹脂フイルム等が挙げられる。フィルム基材の屈折率は、コアとの屈折率差を確保するため、１．５５より小さく、好ましくは１．５２より小さくすることが望ましい。下部クラッドフィルムは可撓性を有していることが好ましい。
【００４６】
前記脂環式アクリル樹脂フイルムとしてはトリシクロデカン等の脂肪族環状炭化水素をエステル置換基に導入した、ＯＺ−１０００、ＯＺ−１１００（日立化成（株）製）等が用いられる。
また、脂環式オレフィン樹脂フイルムとしては主鎖にノルボルネン構造を有するもの、及び主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基（アルキル基としては炭素数１から６のものやシクロアルキル基）等の極性基をもつものが挙げられる。中でも前記のごとき主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基等の極性基をもつ脂環式オレフィン樹脂は、低屈折率（屈折率が１．５０近辺であり、コア・クラッドの屈折率の差を確保できる）及び高い光透過性等の優れた光学的特性を有し、鋳型との密着性に優れ、さらに耐熱性に優れているので特に本発明の光導波路シートの作製に適している。
【００４７】
また、前記下部クラッドフィルムの厚さは、積層する際のハンドリングの容易さや、光導波路フィルムに与える機械的強度を保つために、少なくとも２０μｍあることが望ましい。フィルムの厚さが２０μｍより薄いと製造時に導波路コア部分に曲げの力が加わりコア部分に歪が入りやすく、歩留まりの悪化もしくは性能が著しく低下する。また、光導波路フィルムの機械強度を確保する意味では下部クラッドフィルムは厚いほうが望ましい。
一方、下部クラッドフィルムは、受光素子及び発光素子にマイクロレンズを介さずに直接結合するため、その厚さはそのまま、光導波路フィルムの光路変換ミラー面と発光点との間の光路長、及び受光素子の受光点と切れ込み部の光路変換面との間の光路長となる。したがって、結合効率を高めるためには下部クラッドフィルムはの厚さは薄いほうが望ましい。このことを考慮すると、下部クラッドフィルムの厚さの上限は、２００μｍ以下、望ましくは１００μｍ以下、さらに望ましくは７０μｍ以下となる。
【００４８】
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程
この工程においては、コア形成用硬化性樹脂を、該樹脂の進入部側に設けた貫通孔に充填し、該樹脂の排出部側に設けた貫通孔から減圧吸引して、鋳型と下部クラッドフィルムとの間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填する。減圧吸引することにより、鋳型と下部クラッドフイルムとの密着性が向上し、気泡の混入を避けることができる。減圧吸引は、例えば、吸引管を排出部側に設けた貫通孔に挿入し、吸引管をポンプにつなげて行われる。
コア形成用硬化性樹脂としては放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂を用いることができ、中でも紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。
前記コア形成用の紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が好ましく用いられる。
また、前記紫外線硬化性樹脂としてエポキシ系、ポリイミド系、アクリル系紫外線硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００４９】
コア形成用硬化性樹脂は、毛細管現象により鋳型と下部クラッドフィルムとの間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填されるため、用いるコア形成用硬化性樹脂はそれが可能なように十分低粘度であることが必要である。したがって、前記硬化性樹脂の粘度は、１０ｍPa・ｓ〜２０００ｍPa・ｓ、望ましくは２０ｍPa・ｓ〜１０００ｍPa・ｓ、更に好ましくは３０ｍPa・ｓ〜５００ｍPa・ｓにするのが好ましい。
このほかに、原盤に形成された光導波路コアに対応する凸部が有する元の形状を高精度に再現するため、前記硬化性樹脂の硬化前後の体積変化が小さいことが必要である。例えば、体積が減少すると導波損失の原因になる。したがって、コア形成用硬化性樹脂は、体積変化ができるだけ小さいものが望ましく、１０％以下、好ましくは６％以下であるのが望ましい。溶剤を用いて低粘度化することは、硬化前後の体積変化が大きいのでできれば避ける方が好ましい。
【００５０】
コア形成用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするため、前記樹脂にポリマーを添加することができる。前記ポリマーはコア形成用硬化性樹脂との相溶性を有し、かつ該樹脂の屈折率、弾性率、透過特性に悪影響を及ぼさないものが好ましい。またポリマーを添加することにより体積変化を小さくする他、粘度や硬化樹脂のガラス転移点を高度に制御できる。前記ポリマーとしては例えばアクリル系、メタクリル酸系、エポキシ系のものが用いられるがこれに限定されるものではない。
【００５１】
コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は、クラッドとなる前記フィルム（以下の５）の工程における上部クラッドフィルムを含む）より大きいことが必要で、１．５０以上、好ましくは１．５３以上である。クラッド（以下の５）の工程における上部クラッドフィルムを含む）とコアの屈折率の差は、０．０１以上、好ましくは０．０２以上である。
【００５２】
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程
この工程では充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる。紫外線硬化性樹脂を硬化させるには、紫外線ランプ、紫外線LED、UV照射装置等が用いられ、熱硬化性樹脂を硬化させるには、オーブン中での加熱等が用いられる。
また、前記１）〜３）の工程で用いる鋳型は、屈折率等の条件を満たせばそのまま上部クラッドフィルムに用いることも可能で、この場合は、鋳型を剥離する必要はなくそのまま上部クラッドフィルムとして利用することができる。この場合、鋳型とコア材料の接着性を向上させるために鋳型をオゾン処理することが好ましい。
【００５３】
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成する工程
コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを形成するが、上部クラッドフィルムとしてはフィルム（たとえば前記２）の工程で用いたような下部クラッドフィルムが同様に用いられる）や、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層、高分子材料の溶剤溶液を塗布して乾燥して得られる高分子膜等が挙げられる。クラッド用硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。紫外線硬化性樹脂としてはアクリル系、エポキシ系など各種存在するが、無溶剤系のもので体積収縮率が４〜５％程度のものが市販されており入手可能である。紫外線硬化性樹脂を用いることによって、良好な光透過性を確保することができる。熱硬化性樹脂は紫外線硬化性樹脂に比べ体積収縮率はより小さいが、一般的にその半面光透過性が若干低下する。
クラッド用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、該樹脂と相溶性を有し、また該樹脂の屈折率、弾性率、透過特性に悪影響を及ぼさないポリマー（例えばメタクリル酸系、エポキシ系）を該樹脂に添加することができる。
【００５４】
上部クラッドフィルムとしてフィルムを用いる場合は、接着剤を用いて貼り合わされるが、その際、接着剤の屈折率が該フィルムの屈折率と近いことが望ましい。用いる接着剤は紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。
前記紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、上部クラッドフィルムに添加するポリマーと同様のポリマーを添加することができる。
上部クラッドフィルムの屈折率は、コアとの屈折率差を確保するため、１．５５以下、好ましくは１．５２以下にすることが望ましい。また、上部クラッドフィルムの屈折率を前記フィルム基材の屈折率と同じにすることが、光の閉じ込めの点からみて好ましい。
【００５５】
６）上部クラッドフィルムの表面から、導波路コアの一部に光路変換面を持つ切れ込み部を形成する工程
この工程においては、前述のようにして導波路コアの一部に光路変換面を持つ切れ込み部を形成する。
【００５６】
＜第２の方法＞
図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）で示す態様の光導波路フィルムは以下の方法により作製することができる。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、光路変換面を持つ切れ込み部を有する導波路コア凸部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程
２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させる工程
３）下部クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、
４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型を下部クラッドフィルムから剥離する工程
５）コアが形成された下部クラッドフィルムの上に上部クラッドフィルムを積層する工程
【００５７】
第２の方法は第１の方法と、鋳型として、光路変換面を持つ切れ込み部を有する導波路コア凸部に対応する凹部を有するものを用いることが異なる。この方法では鋳型に既に前記切れ込み部に対応する部分が形成されているので、作製された光導波路フィルムごと最終工程として切れ込み部を設ける方法に比較して簡便な方法である。
前記のごとき鋳型を作製するには、第１の方法における原盤作製工程において、導波路コアに対応した凸部が形成された原盤の凸部に対して切れ込み部を形成し、この原盤を元にして鋳型を作製すればよい。切れ込み部を形成する方法は、前記第１の方法の６）の工程における切れ込み作製方法が同様に使用できる。その後、前記第１の方法における２）から５）までの工程を同様に行うことにより、本発明における光導波路フィルムを作製することができる。
【００５８】
前記の光導波路フィルムの製造方法（前記第１の方法）は、切れ込み部を作製する工程が必要であるものの、基本的には、前記のごとく鋳型に、鋳型との密着性が良好な下部クラッドフィルムを密着させるだけで（両者を特別な手段を用いて固着させる必要はない）、鋳型に形成された凹部構造以外には、鋳型とクラッド用基材の間に空隙が生ずることなく、コア形成用硬化性樹脂を前記凹部のみに進入させることができるため、単純化された製造方法であり、低コストで光導波路フィルムを作製することができる。また、この方法は、鋳型に貫通孔を設け、鋳型凹部のコア形成用硬化性樹脂排出側を減圧吸引するので、鋳型とフイルム基材との密着性が更に向上し、気泡の混入を避けることができる。したがって、簡便な方法でありながら、得られる光導波路フィルムは導波損失が少なく高精度であるという特徴を有する。
また、最後の工程で切れ込み部を入れる必要はあるものの、この工程自体、例えばダイシングソーによる一回の切れ込みで行うなど煩瑣な工程ではないので、単純化された簡便で低コストな方法であるという光導波路フィルムの製造方法の特徴をなんら損なうものではない。
コアだけに切れ込み部を設ける第２の製造方法は、原盤作製工程において切れ込み部を設けるだけでよいので更に簡便な方法である。
【００５９】
＜光路変換ミラー面の作製＞
本発明の光導波路フィルムにおいては、VCSEL等の発光素子に対して平面実装するために必要な光路変換ミラー面を、通常の端面と同様にダイシングソーの切削加工によって作製することが可能である。ダイシングソーの技術に関してはたとえば特開平10-300961に開示されている。
【実施例】
【００６０】
以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを通して露光し、現像して、断面が正方形の４本の光導波路用凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：５０ｍｍ、２５０μｍピッチ）を形成した。次に、これを１２０℃でポストベークして、光導波路コア作製用原盤を作製した。
【００６１】
＜鋳型の作製＞
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化性ジメチルシロキサン樹脂（ダウコウニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して固化させた後剥離して、断面が正方形の光導波路用及びアライメントマーク用凸部に対応する凹部を持った型（鋳型の厚さ：5ｍｍ）を作製した。
さらに、前記凹部の両端が露出するように鋳型凹部の両端にそれぞれ直径３ｍｍの貫通孔を形成し、下記紫外線硬化性樹脂の入出力部を作り鋳型とした。
【００６２】
＜光導波路フィルムの作製＞
この鋳型と、鋳型より一回り大きい設計膜厚１００μｍのフィルム基材（アートンフイルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を用意した。このアートンフィルムと鋳型を密着させた。次に、鋳型に形成されている光導波路作製用凹部の各一端の孔に、粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂を数滴落とし、ダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ＫＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型をフイルム基材から剥離したところ、フイルム基材上に前記原盤凸部と同じ形状のコアが形成された。コアの屈折率は１．５３であった。その上に屈折率１．５１のクラッド用紫外線硬化樹脂及び厚み１００μｍのアートンフィルムをかぶせて、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１０分照射して硬化して、上下アートンフィルムでサンドイッチ構造をもつ光導波路フィルムを形成した。さらにダイシングソーで導波路コアが中心にくるように幅２ｍｍに切断し、さらに光ファイバーとの接合部分を導波路コアと直交する方向に真直ぐ切断して垂直な鏡面を露出させた。
【００６３】
＜４５°ミラー面の作製＞
前記垂直な鏡面から２５ｍｍはなれた位置から、まずＶＣＳＥＬ光を入力するための４５°ミラー面を作製した。これはダイシングソーに４５°先端を持つブレードを取り付けることで加工した。さらに４５°ミラー面と垂直鏡面の間であって、４５°ミラー面先端部（光導波路フィルム先端部）から２ｍｍ離れた位置において、上部クラッドフィルムの表面からコアにかけ、コア上面から５μｍの深さとなるように４５°の切れ込みを入れた。
【００６４】
＜光モジュール作製＞
セラミックパッケージを用意し、１×８ＶＣＳＥＬ（富士ゼロックス製）及び駆動ドライバーを実装した。ＶＣＳＥＬに隣接して１×８のＰＤ（モニター用フォトディテクター）を実装し、ＰＤからの出力を駆動ドライバのフィードバックポートに接続した。
光導波路フィルムを、クラッド用硬化樹脂を用いてＶＣＳＥＬ及びＰＤ上に接着した。その際に４５°ミラー面の位置がＶＣＳＥＬ発光面に、途中の切れ込み部の位置がモニター用ＰＤに対応するように接着した。さらに光導波路フィルム端部に、市販のＭＴコネクタと互換性のあるコネクタを接着により取り付け、光モジュールを完成させた。
この光モジュールの挿入損失は、ＶＣＳＥの出力を基準として２．８ｄＢで、各ポートのばらつきは０．２ｄＢに収まった。
また外部温度が８０度まで安定した出力を確保した。
【００６５】
比較例１
モニターＰＤを持たない以外は全く同じ構造の光モジュールを作製したところ、外部温度が２０度の時に対して８０度まで上がったときの出力が１／１０に減少してしまった。
【００６６】
実施例２
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを通して露光し、現像して、断面が正方形の８本の光導波路用凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：５０ｍｍ、２５０μｍピッチ）を形成した。次に、これを１２０℃でポストベークした。
その後、４５°ブレードを装着したダイシングソーで、前記凸部の上から１０μｍの深さまで切れ込みを入れ、光導波路コア作製用原盤を作製した（図１（Ｃ）のコアを参照）。
【００６７】
＜鋳型の作製＞
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化性ジメチルシロキサン樹脂（ダウコウニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して固化させた後剥離して、断面が正方形の光導波路用及びアライメントマーク用凸部に対応する凹部を持った型（鋳型の厚さ：５ｍｍ）を作製した。さらに、前記凹部の両端が露出するように鋳型凹部の両端にそれぞれ直径３ｍｍの貫通孔を形成し、下記紫外線硬化性樹脂の入出力部を作り鋳型とした。
【００６８】
＜光導波路フィルムの作製＞
この鋳型と、鋳型より一回り大きい設計膜厚１００μｍのフィルム基材（アートンフイルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を用意した。このアートンフィルムと鋳型を密着させた。次に、鋳型凹部の一端にある貫通孔に、粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂を数滴落とし、鋳型凹部の他端にある貫通孔からダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ＫＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型をフイルム基材から剥離したところ、フイルム基材上に前記原盤凸部と同じ形状のコアが形成された。コアの屈折率は１．５９であった。その上に屈折率１．５１のクラッド用紫外線硬化樹脂及び厚み１００μｍのアートンフィルムをかぶせて、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１０分照射して硬化して、上下アートンフィルムでサンドイッチ構造をもつ光導波路フィルムを形成した。さらにダイシングソーで導波路コアが中心にくるように幅２．５ｍｍに切断し、さらに光ファイバーとの接合部分を導波路コアと直交する方向に真直ぐ切断して垂直な鏡面を露出させた。その位置はコアに入った切れ込み面から２３ｍｍ離れた位置とした。
【００６９】
＜４５°ミラー面の作製＞
前記垂直な鏡面から２５ｍｍ離れた位置から、ＶＣＳＥＬ光を入力するための４５°ミラー面を作製した。これはダイシングソーに４５度先端を持つブレードを取り付けることで加工した。
【００７０】
＜光モジュール作製＞
セラミックパッケージを用意し、１×８ＶＣＳＥＬ（富士ゼロックス製）及び駆動ドライバーを実装した。ＶＣＳＥＬに隣接して１×８のＰＤを実装し、ＰＤからの出力を駆動ドライバのフィードバックポートに接続した。
光導波路フィルムを、クラッド用硬化樹脂を用いてＶＣＳＥＬ及びＰＤ上に接着した。その際に４５度ミラー面の位置がＶＣＳＥＬ発光面に、途中の切れ込み部の位置がモニター用ＰＤに対応するように接着した。さらに光導波路フィルム端部に、市販のＭＴコネクタと互換性のあるコネクタを接着により取り付け、光モジュールを完成させた。
この光モジュールの挿入損失は、ＶＣＳＥＬの出力を基準とし３．２ｄＢで、各ポートのばらつきは０．２ｄＢに収まった。
また外部温度が８０度まで安定した出力を確保した。
【００７１】
実施例３
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを通して露光し、現像して、断面が正方形の８本の光導波路用凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：５０ｍｍ、近接部２５０μｍピッチ）を形成した。次に、これを１２０℃でポストベークした。
その後、前記凸部に切れ込みを入れて原盤とした。切れ込み形成用のダイシングソーとしては２０μｍ厚の垂直切断用ブレードを装着したものを用いた。前記のようにして８本の凸部を設けたＳｉ基板を、保持治具を用いて、ダイシングソーのブレードに対して４５°の角度で固定した状態で、前記凸部の上から２８μｍの深さまで切れ込みを入れた。このときの切れ込み幅は２３μｍとなった。
【００７２】
＜鋳型の作製＞
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化性ジメチルシロキサン樹脂（ダウコウニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して固化させた後剥離して、断面が正方形の光導波路用及びアライメントマーク用凸部に対応する凹部を持った型（鋳型の厚さ：５ｍｍ）を作製した。
さらに、前記凹部の両端が露出するように鋳型凹部の両端にそれぞれ直径３ｍｍの貫通孔を形成し、下記紫外線硬化性樹脂の入出力部を作り鋳型とした。
【００７３】
＜光導波路フィルムの作製＞
この鋳型と、鋳型より一回り大きい設計膜厚１００μｍのフィルム基材（アートンフイルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を用意した。このアートンフィルムと鋳型を密着させた。次に、鋳型凹部の一端にある貫通孔に粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂を数滴落とし、鋳型凹部の他端にある貫通孔からダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ＫＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型をフイルム基材から剥離したところ、フイルム基材上に前記原盤凸部と同じ形状のコアが形成された。コアの屈折率は１．５９であった。その上に屈折率１．５１のクラッド用紫外線硬化樹脂（接着剤）を介して、厚み１００μｍのアートンフィルムを積層し、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１０分照射して硬化して、上下をアートンフィルムでサンドイッチ構造とした光導波路フィルムを形成した。さらにダイシングソーで導波路コアが中心にくるように幅２．５ｍｍに切断し、さらに光ファイバーとの接合部分を導波路コアと直交する方向に真直ぐ切断して垂直な鏡面を露出させた。その位置はコアに入った切れ込み面から２３ｍｍ離れた位置とした。
【００７４】
＜４５°ミラー面の作製＞
前記垂直な鏡面から２５ｍｍはなれた位置に、ＶＣＳＥＬ光を入力するための４５°ミラー面を作製した。これはダイシングソーに４５度先端を持つブレードを取り付けることで加工した。
【００７５】
＜光モジュール作製＞
セラミックパッケージを用意し、１×８ＶＣＳＥＬ（富士ゼロックス製）及び駆動ドライバーを実装した。ＶＣＳＥＬに隣接して１×８のＰＤを実装し、ＰＤからの出力を駆動ドライバのフィードバックポートに接続した。
光導波路フィルムを、クラッド用硬化樹脂を用いてＶＣＳＥＬ及びＰＤ上に接着した。その際に４５度面の位置がＶＣＳＥＬ発光面に、途中の切れ込み部の位置がモニター用ＰＤに対応するように接着した。さらに光導波路フィルム端部に、市販のＭＴコネクタと互換性のあるコネクタを接着により取り付け、光モジュールを完成させた。
この光モジュールの挿入損失は、ＶＣＳＥの出力を基準とし２．８ｄＢで、各ポートのばらつきは０．２ｄＢに収まった。
また外部温度が８０度まで安定した出力を確保した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の導波路型光モジュールの態様を示す図であり、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は切れ込み部が空気に接触している態様を、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）は、切れ込み部が紫外線硬化性樹脂の硬化物で充填されている態様を示す。
【図２】本発明の導波路型光モジュールの他の態様を示す図で、図２（Ａ）は平面図を、図２（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図を、図２（Ｃ）はＹ−Ｙ断面図を示す。
【図３】図２（Ａ）のＡ部分を示す詳細図である
【図４】光導波路フィルムの作製プロセスを示す概念図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    光導波路フィルム
１０ａ  光路変換ミラー面
１８    切れ込み部
１９    光路変換面
２０    発光素子
３０    モニター用受光素子
４０    セラミックパッケージ
６０    コネクタ
【図１】
2006017885.tif 000003
【図２】
2006017885.tif 000004
【図３】
2006017885.tif 000005
【図４】
2006017885.tif 000006